环境质量评价工程设计

1、科 技 学 院课程设计报告 名 称： 环境质量评价课程设计 题 目： 某化工厂环境影响评价报告书 院 系： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 李晶欣 设计周数： 1 周 成 绩： 日 期： 2013年1月9日 一、拟建工程地理位置及周边环境(一)拟建工程地理位置拟建一个化工厂，生产几种化工产品，同时排放大气污染物、水污染物及固化废弃物，对周边环境形成不同程度的污染，项目可研阶段需做出环境影响报告书。其位置见图1。拟建化工厂位于连河北岸，工厂建成后拟建公路直通化工厂东北侧的市区，拟建公路中间东侧有居民点1（500m×500m，人口3000人），市区入口西南侧有居民点2（500

2、m×500m，人口5000人），市区人口40000人；连河宽10米，在化工厂废水排放管下游200米处为完全混合断面，排放管上游1500m处有一城市净水厂取水口；距完全混合断面下游5000m处有一取水口，水主要提供乡镇用水和乡镇北侧鱼塘用水，距连河4000米的北侧有三处相隔的大口井取水点，地下水流向自南向北。(二)拟建工程周边环境状况1、大气(1)风向、风速、全年主导风向是北风和东北风。小于3m/s的风速出现时间最多。(2)扩散计算气象条件经过整理后得到以下组合，见表1表1 风向组合编号风向风速m/s大气稳定度等级出现频率出现频率(%)123456789SWSWSWSWSWSWSESE

3、0-1.50-1.50-1.51.6-3.03.0-5.03.0-5.00-1.51.5-3.0FE DEBCFD4262354610.51.50.50.751.2511.5注： 按规定应对每种不利情况做计算，画出浓度(C)距离(x)曲线，为简化计算工作量，至少选一种情况(例如3号组合)做一下。 表中风速均为u10(即离地面10m高处的风速m/s). ) 居民离拟建工厂最近的距离是1000m。 ) 经测算排放工艺废气的排气有效高度He1=45m ) 锅炉房烟气排放有效高度he2=35m 可查表或采用计算法求扩散系数。(3)大气质量现状监测数据 经过1985年1月和7月两次现场监测(按散点布设)

4、，每次延续5天，数据见表2。表2 大气质量监测数据测点号污染物浓度(mg/m3)备注TSPSO2NOX氟化物苯胺苯1(参考点)0.070.030.010.0010.0010.01背景情况20.150.040.040.0020.0010.01基线情况2、水环境 (1) 河流平均宽10m，水深 (枯水期平均) 0.8m，最深为1.5m，枯水期流量0.3m3/s，底坡i0.0001。枯水期一般出现在冬季或春夏之交。(2) 多年来市监测站在、断面进行了丰、枯水季的监测，不利的枯水期水质见表3。表3 不利的枯水期水质断面污染物浓度mg/lBOD5CODCrDO饱和率%SS氰酚氨氮总Cr22.533656

5、520200.040.040.0010.0010.050.010.050.05注：DO饱和率，在水温30时为65%，在水温8时为80%。3、其它情况(1) 城市周围是农田和树林，在拟建化工厂位置上农田，这一带没有道路通向市区，也没有输电线和地下管线。(2) 靠着拟建工厂的河边有很多芦苇，附近有不少小的鱼塘。河内有各种常见家鱼、水生植物和浮游生物。(3) 离河边4km有一排大口井，取用浅层地下水(与河流有补给关系，流向为北)，作为城市另一个饮用水源。每口井抽水量500m3/d，地下水补给量500m3/d (水力坡降约0.000625)。二、污染源分析及计算参数(一)废水：该厂每日平均用水量400

6、0 m3/d；全厂循环水量400 m3/d，需要补充水200 m3/d；全厂生活污水等100 m3/d。全厂共有四股废水，其中含酚废水水量300 m3/d，含氰废水水量200 m3/d，含铬废水水量300 m3/d，酸碱废水水量300m3/d。 四股废水的水质见表4。表4废水水质名称污染质浓度mg/l(1) 含酚废水酚类化合物氨氮pH100107(2) 含氰废水CN-1pH10007(3) 含铬废水H2CrO3(NH4)2Cr2O74020(4) 酸碱废水(混合后)CODMnBOD5SS250120200相关计算公式如下：1某污染物的等标污染负荷（P1）Ci-某污染物的年排放量，t/a；Si-

7、某污染物的评价标准，mg/l（水），mg/m3（气）。（1）酚类化合物的年排放量： 酚类化合物排放标准： 酚类化合物等标污染负荷：（2）氨氮的年排放量： 氨氮排放标准：氨氮的等标污染负荷: （3）氰化物（CN-1）的年排放量： 氰化物（CN-1）排放标准： 氰化物（CN-1）的等标污染负荷：（4）三价铬（H3CrO3）的年排放量 三价铬（H3CrO3）排放标准： 三价铬（H3CrO3）的等标污染负荷：（5）六价铬（(NH4)2CrO7）的年排放量： 六价铬（(NH4)2CrO7）排放标准： 六价铬（(NH4)2CrO7）的等标污染负荷：（6）CODmn的年排放量： CODmn排放标准： COD

8、mn的等标污染负荷：（7）BOD5的年排放量： BOD5排放标准： BOD5的等标污染负荷：（8）SS的年排放量： SS排放标准： SS的等标污染负荷：2.该化工厂的等标污染负荷： Pn=Pi=21.90+0.073+146+2.92+4.38+0.2738+0.438+0.313=176.29783.负荷比：Ki=Pi/Pn，确定水中主要污染物，结果如下： K1=12.42%；K2=0.0414%；K3=82.81%；K4=1.66%；K5=2.48%；K6=0.135%；K7=0.248%；K8=0.178%。排序可知K3>K1>K5>K4>K7>K8>

9、K6>K2，K3=82.81%>80%.其中K3的百分比已超过80%，因此主要污染物为CN-，由于六价铬是毒性很强的重金属，符合比排第三位，所以将六价铬也选为主要污染物。主要污染物为CN-和六价铬。分析该化工厂的各类污染物，列表如下：表5 水中各污染物等标污染负荷污染物年排放量（a/t）排放标准（mg/l）等标污染负荷负荷比（%）酚类化合物10.950.521.9012.42氨氮1.095150.0730.0414CN-1730.514682.81三价铬（H3CrO3）4.381.52.921.66六价铬（(NH4)2CrO7）2.190.5438248CODMn27.375100

10、0.27380.135BOD513.14300.4380.248 SS21.90700.3130.313（二）废气：工艺废气排放量见下表名称污染质排放量g/s 第一工段氟化物苯胺1.00.3 第二工段苯2.0锅炉房废气 共有4t锅炉四台，耗煤量2t/h。 煤含硫量（S）1%，氮氧化物发生量0.91Kg/t（煤）。 煤的灰分（A）25%，烟气中烟尘占煤炭总灰分量30%，采用布袋除尘器的除尘效率90%。1.某污染物的等标污染负荷（P1）：Ci-某污染物的年排放量，t/a；Si-某污染物的评价标准，mg/l（水），mg/m3（气）。大气排放标准：该地属于二类功能区执行二级排放标准。1）氟化物的等标污

11、染负荷P1：C1=1g/s=31.54t/a,氟化物排放标准：S1=9mg/m3P1=C1/S1=31.54/9=3.5042）苯胺的等标污染负荷P2 ：C2=0.3g/s=9.46t/a,苯胺排放标准：S2=20mg/m3P2=C2/S2=9.46/20=0.4733）苯的等标污染负荷P3：C3=2.0g/s=63.07t/a,氨氮排放标准：S3=12 mg/m3P3=C3/S3=63.07/12=5.2564）SO2的等标污染负荷P4：C4=2SB/100=2×1×2000/100=40kg/h=350.40t/a，式中, C4- SO2排放量，t/a；B-耗煤量，kg

12、/h；S-煤的全硫分百分含量,“%”。SO2排放标准：S4=550mg/m3， P4=C4/S4=350.4/550=0.6375）氮氧化物的等标污染负荷P5：C5=0.9kg/t×2t/h=1.8kg/h=15.77t/a,氮氧化物排放标准：S5=240mg/m3P5=C5/S5=15.77/240=0.0666）粉尘及烟尘的等标污染负荷P6：烟尘产生量Y=W×A×B×(1-)=2×25%×30%×(1-90%)=0.015t/h=131.4t/a式中，A-煤的灰分，%； B-烟气中烟尘占煤炭总灰分量百分数（%），其值与燃

13、烧方式有关，本例中为30%。 -除尘器效率，布袋除尘为90%。粉尘及烟尘排放标准：S6=120mg/m3， P6=C6/S6=131.4/120=1.0952.该化工厂的等标污染负荷Pn=pi=3.504+0.473+5.256+0.637+0.066+1.095=11.0313.负荷比：Ki=Pi/Pn，结果如下：K1=31.77%；K2=4.29%；K3=47.65%；K4=5.77%；K5=0.60%；K6=9.88%将此评价区内的负荷比由大到小排序为：K3> K1> K6> K4>K2> K5,K3+K1+K6=89.3%累计百分比大于80%的污染物为苯、

14、氟化物和粉尘。主要污染物苯、氟化物和粉尘。将以上数据整理于下表：表5 大气中各污染物的等标污染负荷污染物排放浓度（g/s）年排放量（t/a）排放标准（mg/m3）等标污染负荷负荷比（%）氟化物1.031.549.03.50431.7苯胺0.39.46200.4734.29苯2.063.07125.25647.65SO211.11350.405500.6375.77氮氧化物0.515.772400.0660.60粉尘及烟尘4.2131.41201.0959.88（三）废渣：1.化工废料排放量100t/a 。2.煤渣：1000t/年。 3.煤渣中的主要污染物煤渣有的含有重金属，有的只是粉尘污染和堆

15、放占地的固废污染。煤渣污染的土壤难以耕种。少量的煤渣可以卖给建筑工地或者自己用来铺路，也可以卖给制作预制板之类的建材生产厂，主要的是就近处理。煤渣是不错的建筑材料。三、环境质量现状评价（一） 水的质量现状评价：采用北京西郊水质质量系数根据具体要求，连河的水质，在完全混合带应保证在3类水质，而在断面处应达到渔业用水标准。BOD5 =4mg/l、=20mg/l、氰为0.02mg/l、酚为0.005mg/l、氨氮1.0mg/l、铬为0.05mg/l断面： ，属于中度污染水域断面II， p=3.98。属于中度污染水域。（二）大气质量现状评价：采用上海大气质量指数查GB3095-1996环境空气质量标准

16、（级标准）得：TSP=0.30mg/m3，SO2=0.15mg/m3，NOX=0.10mg/m3，氟化物=0.007mg/m3，苯胺类=0.03mg/m3,苯=0.8mg/m3该地区大气各污染物参数参考表2中的基线值，计算得：查上海大气质量指数分级可知该地区大气质量处于清洁水平。4、 单环境要素预测和评价（一）水环境要素预测和评价由枯水期的河面状况来，枯水期时，河流宽10m，平均水深0.8米，流量0.3m3/s（25920m3/d）。计算时，选用水系统完全混合模型和忽略弥散的一维稳态的水质模型，水中溶解氧符合S-P模型。t为污染物从完全混合断面处到断面II处需要的时间V=0.3/（10

17、5;0.8）=0.0375m/s1.对于BOD的预测：在完全混合断面处BOD的浓度为，排放达标在30摄氏度时的衰减系数=0.151/d，在其下游5000m的断面II处，BOD的浓度， 达标排放 已知： k1=0.15d-1，k2=0.10d-1，v=0.3/(10×0.8)=0.0375 m/s=3.24 km/d。 2.对于氰的预测：在完全混合断面处，氰的浓度为：不达标氰的降解系数为KCN=0.025/d，在其下游5000m的断面II处，酚的浓度为>0.005，不达标排放3.对于酚的预测：在完全混合断面处，酚的浓度为： 不达标酚的降解系数为Koh=0.021/d，在其下游50

18、00m的断面II处，酚的浓度计算式为： 断面II处酚浓度为: 未达标排放4.对于氨氮的预测： NH3-N的降解系数为KNH3-N=0.0321/d，经计算在完全混合断面处，在其下游5000m的断面II处，NH3-N的浓度达标排放5.对于CODCr的预测：在完全混合断面处，CODCr的浓度为达标排放CODCr的降解系数为KCODCr=0.009 1/d，在其下游5000m的断面II处，CODCr的浓度不达标(二)大气环境质量预测与评价1 污染物的排放量： Q(SO2) =11110mg/s Q(NOx)= 500mg/s Q= 4200mg/s Q(氟化物)=1.0g/s=1000mg/s Q(

19、苯胺)=0.3g/s=300mg/s Q(苯)=2.0g/s=2000mg/s以三号组合为例做计算：（计算时取，大气稳定度为D，出现频率为1.5%。D稳定度下p值取0.25） 经测算排放工艺废气的排气有效高度He1=45m；锅炉房烟气排放有效高度he2=35m.；居民离拟建工厂最近的距离是1000m；本次采用污染物沿下风向轴线分布模型：将扩散参数、表示成下述经验形式：其中a、b、c、d为因气象条件和地面特点的不同而不同的常数参数；x为下风向的距离。D、E、F级稳定度需向不稳定方向提半级后即C-D级，查表得：X1000m时,a=0.143940；b=0.926849；c=0.126152；d=0

20、.838628 ，2000x1000m时,a=0.189396；b=0.886940；c=0.126152；d=0.838628 ，锅炉房废气有二氧化硫，氨氮化物，TSP 工艺废气有氟化物，苯胺，苯根据 ，可求U锅=m/s ，U工=m/s2.SO2沿下风轴线的分布计算(锅炉烟气排放高度为35m)：m/sx=100m x=200m x=300m 国家二级标准，符合x=400m x=500m x=1000m时 x=1500m时（1）x=2000m时（1） x=3000m时x=4000m时3.氟化物沿下风轴线的分布计算(工艺废气的排气高度45m)X=100m >0.007mg/m3(国家三级级

21、标准)X=200m >0.007mg/m3(国家三级级标准)X=300m >0.007mg/m3(国家三级级标准)X=400m >0.007mg/m3(国家三级级标准)X=500m >0.007mg/m3(国家三级级标准)X=1000m >0.007mg/m3(国家三级级标准)X=1500m >0.007mg/m3(国家三级级标准) X=2000m >0.007mg/m3(国家三级标准)x=3000m <0.007mg/m3(国家二级标准)X=4000m >0.007mg/m3(国家三级级标准)氟化物浓度随距离的变化曲线图 ：4 TSP沿下

22、风轴线的分布计算：35米处X=100m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准。X=200m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=300m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=400m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=500m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=1000m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=1500m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=2000m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=3000m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准X=4000m时，TSP浓度：C=,达到国家二级标准TSP浓度随距离的变化曲线如下图 ：5 苯胺沿下风轴线的分布计

23、算：45米处X=100m时，浓度：C=,X=200m时，浓度：C=X=300m时，浓度：C=X=400m时，浓度：C=X=500m时，浓度：C=,X=1000m时，浓度：C=,X=1500m时，浓度：C=,X=2000m时，浓度：C=,X=3000m时，浓度：C=X=4000m时，浓度：C=,苯胺浓度随距离的变化曲线如下图 ：、6 苯沿下风轴线的分布计算：45X=100m时，浓度：C=X=200m时，浓度：C=,X=300m时，浓度：C=,X=400m时，浓度：C=,X=500m时，浓度：C=, X=1000m时，浓度：C=, X=1500m时，浓度：C=, X=2000m时，浓度：C=, X

24、=3000m时，浓度：C=X=4000m时，浓度：C=苯浓度随距离的变化曲线如下图 ：7 氮氧化物沿下风轴线的分布计算：35x=100m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=200m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=300m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=400m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=500m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=1000m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=1500m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=2000m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=3000m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准x=4000m时，氮氧化物浓度，符合国家二级标准5、

25、环境影响综合分析和评价工厂建设对周边环境产生了较为严重的影响，对环境影响主要体现在对大气和对水环境方面的影响。对于大气方面的影响：大气方面主要的污染物主要是苯氟化物，另外可吸入颗粒物也是建设工厂后主要的污染物。氟化物主要的危害是刺激眼、鼻、喉、气管以及支气管的疾病，所以对人体有较大的危害。而且，工厂建设会引起氟化物对周边环境中植被的破坏，且氟化物的毒性更比二氧化硫高10-1000倍，比重比空气小，扩散距离远，对植被破坏范围广。以上便是拟建工厂之后大气方面的环境影响综合分析。对于水环境方面的影响：从以上预测计算中，可以看出拟建工厂后，水环境中的主要污染物是氰、六价铬。氰化物对人体的危害是很严重的

26、。 氰化物对鱼类及其他水生物的危害较大。水中氰化物含量折合成氰离子(CN-)浓度为0.040.1毫克升时，就能使鱼类致死。此工厂建设后，水中氰的含量为7.697mg/l，严重超标，而对浮游生物和甲壳类生物的CN-最大容许浓度为0.01毫克升，所以，水污染很严重。六价铬是对人体有极大危害的一种离子，六价铬有极强的致癌作用，对呼吸道和消化道都有极大的危害。六、环境保护对策（一）废水处理：由于拟建工厂后，水中含有较高的酚化合物、氰、六价铬。对于废水处理用三级过滤处理，物理处理、生化处理、深度处理，对其中的氨氮、酚化合物、氰、六价铬、含磷废物进行统一处理达到环境的标准。另外，可以在水环境周边多植树种草

27、，以求改变水环境质量。活性炭吸附催化氧化法处理含氰废水，是近年来研究的新方法。处理废水的成本低，在处理废水中氰化物的同时，可以回收金等有价金属，做到了综合回收、效益显著，为从纯消耗转变为盈利性污水处理开辟了一条新途径。其处理后的废水，其中Cu、Pb、Zn、Cl等杂质含量较少，尾矿坝外排水完全可以循环使用，达到“零排放”的良好效果。既可以节省用新鲜水的费用，又可以免缴污水排放费，解决了用水紧张的问题。吸附法广泛用于含酚废水的处理。吸附法是利用多孔性固体物质作用为吸附剂，如活性炭、硅藻土、活性氧化铝、交换树脂、磺化煤等，以吸附剂的表面（固相）吸附废水中的酚（液相）污染物的方法，根据吸附剂与酚类化合物之间的作用力不同，其吸附机理兼有物理吸附，化学吸附和交换吸附。在含酚废水处理过程中，主要是物理吸附，有时是几种吸附形式的综合作用 。选用吸附性能好，吸附容量大，容易再生，经久耐用的吸附剂是保证-分离效果的关键。（二）废气处理：对工厂建设后大气污染物的预测主要为二氧化硫和氟化物、可吸入颗粒物等。所以，对于二氧化硫可以上脱硫设备进行脱除二氧化硫。对于氟化物的去除也需要上相应的设备。可吸入颗粒物可以对烟气进行加装电除尘器进行处理。（三）废渣处理：对于含有苯、丙酮、醋